JP2022014409A - Machine tool and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機械およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a machine tool and a control method thereof.
上記技術分野において、特許文献1には、マニピュレータを含むロボットで工作機械内の切屑を除去する技術が開示されている。特に、段落0059には、「制御部12は、ノズル18の位置および姿勢を決定する。ここで、本実施形態においては、第1の区域108a、第2の区域108b、第3の区域108c、および第4の区域108dに存在する加工屑を有効に除去するためのノズル18の位置および姿勢(すなわち、ツール座標系)が、使用者によってあらかじめ定められる。」と記載されている。また、段落0060には、「一例として、ノズル18のツール座標系は、領域108に存在する加工屑を、治具104の中心から放射状に外方へ向かう方向へ吹き飛ばすことができるように、設定される。」と記載されている。
In the above technical field, Patent Document 1 discloses a technique for removing chips in a machine tool with a robot including a manipulator. In particular, in paragraph 0059, "The control unit 12 determines the position and orientation of the nozzle 18. Here, in the present embodiment, the first area 108a, the second area 108b, the third area 108c, And the position and orientation of the nozzle 18 (ie, the tool coordinate system) for effectively removing the machining debris present in the fourth area 108d is predetermined by the user. " Further, in paragraph 0060, "As an example, the tool coordinate system of the nozzle 18 is set so that the work chips existing in the region 108 can be blown outward radially from the center of the
しかしながら、上記文献は、どの位置の加工屑に対してどの方向から流体を吹き付けるかを決定しているが、段落0037にある通り、「加工屑に流体を吹き付けて該加工屑を除去する」という発想しかなく、効果的に切屑を除去することができなかった。 However, the above-mentioned document determines from which direction the fluid is sprayed on the work chips at which position, but as described in paragraph 0037, it is said that "the fluid is blown onto the work chips to remove the work chips". There was only an idea, and it was not possible to effectively remove the chips.
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for solving the above-mentioned problems.
本発明は、特許請求の範囲に記載した工作機械等を提供するものである。 The present invention provides machine tools and the like described in the claims.
本発明によれば、より効率的に切屑を除去することができる。 According to the present invention, chips can be removed more efficiently.
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail exemplary with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments are merely examples, and the technical scope of the present invention is not limited to them.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態としての工作機械100について、図1を用いて説明する。工作機械100は、金属、木材、石材、樹脂等のワーク130に対して、不図示の主軸および工具を用いて、切削や研削等の加工を行うための機械である。図1に示すように、工作機械100は、クーラント噴射部101と、カメラ102と、切屑検出部103、導出部104と制御部105とを備える。工作機械100は、また、工具主軸151とホルダ152と工具153とを備えている。
[First Embodiment]
The
クーラント噴射部101は、主軸、工具およびワーク130の潤滑・冷却・洗浄のためだけでなく、切屑110の効果的な排出のためにクーラント112を噴射する。クーラント噴射部101は、クーラントの噴射方法を制御可能なクーラントノズル111を有する。噴射方法とは、クーラントノズル111の方向(または方向を規定する噴射目標位置142)、クーラント112の噴射圧、クーラントの拡散レベル、クーラントノズル111の動かし方、およびクーラント112の脈流の有無の少なくともいずれか1つを含む。拡散レベルとは、クーラント112が到達する領域の形状または面積で定義される。クーラントノズル111の動かし方とは、噴射されたクーラント112の軌跡である。ここでは例示的に切屑の排出のために噴射する流体をクーラントとしたが、切屑を動かすことのできる流体であれば、空気や水など、いかなる流体でも適用可能である。
The
カメラ102は、工作機械100内部を撮像することにより機内画像を取得する撮像部である。カメラ102は、機内の天井付近に固定されたカメラでもよいが、自動工具交換装置(Automatic Tool Changer:ATC)により工具同様に主軸に着脱可能なカメラでもよい。さらにカメラ102は、機内天井に取り付けられたレール(不図示)に沿ってスライド移動可能な構成でもよい。ここでは、撮像装置の一例としてカメラ102を設けたが、例えばラインスキャナやX線撮影装置などを設けてもよい。
The
切屑検出部103は、カメラ102によって撮像された機内画像に基づいて、工作機械100の内部に存在する清掃対象物としての切屑110の位置141を検出する。具体的には、機内画像を小領域に分割(メッシュ化)し、部分領域ごとに、切屑110の有無を判定する。切屑検出部103は、切屑110の位置以外に、切屑の大きさ、切屑の量、切屑の形状、切屑の種類またはこれらの組み合わせ等のように、切屑に関する様々な情報を検出してもよい。例えば、切屑の洗浄のし易さを示す「クラス」を判定してもよい。
The
切屑検出部103は、撮影画像の特徴量を抽出する。切屑検出部103が抽出する特徴量は、撮像画像の情報量、周波数成分、コントラスト、および輝度の分布のうち少なくともいずれか1つを含む。切屑検出部103は、撮影画像の特徴量を抽出し、切屑検出に使える画像か否か判定する。
The
導出部104は、切屑位置と、過去に噴射した流体の噴射方法と、流体噴射後の切屑位置の変化とを教師データとして機械学習することにより生成された噴射方法モデル107を用いて、切屑位置から予測される、流体を噴射すべき噴射方法を導出する。導出部104は、例えば、クーラントの噴射目標位置142の切屑位置141からの補正量Cを、切屑位置141に応じて導出してもよい。クーラント112は、ノズル111から噴射された後、放物線を描いて、到着位置143に達する。切屑110をシュータ120に向けて移動させるためには、クーラント112を、切屑110に直接ぶつけるのではなく、切屑110の図中左側の到着位置143に到着させてシュータ120への流れを生成するべきである。そこで、そのような噴出後のクーラント112の挙動およびクーラント到着後の切屑への影響を考慮して、噴射目標位置142を定める。導出部104は、切屑位置141だけでなく切屑量に応じて、噴射方法を導出してもよい。例えば、切屑量が多ければ、まず切屑位置に直接クーラント112をぶつけて、切屑を分散させ、その後、切屑位置141からずれた位置に噴射目標位置142を定めてもよい。
The
噴射方法モデル107は、過去に噴射したクーラント112の噴射方法と、クーラントノズル111と切屑位置141との水平距離と、流体噴射後の切屑位置の変化とを教師データとして、機械学習により生成されたモデルである。流体噴射後の切屑位置141の変化は、クーラント112の噴射前後の撮像画像を比較することにより導かれる。つまりクーラント112の噴射前後で、ターゲットとなる切屑の位置がどのように変化しているかを判定し、その変化量が所定値を超えており、変化方向がシュータ120の方向であれば、高いスコアとなる。
The
クーラント噴射部101は、ノズル111を2つ以上備えてもよく、導出部104は、噴射方法として、その2つ以上のノズルのそれぞれの最適方向をそれぞれの切屑位置141ごとに導出してもよい。
The
制御部105は、クーラントポンプ106を制御しつつ、クーラントポンプ106の動きに連動して、カメラ102の撮影を制御する。制御部105は、クーラントポンプ106を制御してクーラント112の噴射を停止させた後、カメラ102を制御して撮像を行い、撮像後にクーラントを再度噴射するようにクーラントポンプ106を制御する。
The
また、制御部105は、加工プログラム(Gコード)やユーザ操作に従い、切屑検出のための撮影を行なうタイミングか否かを判定する。例えば、ランニング中における加工の切れ目(ワークの別の面を削るタイミング)や、ATCによる工具の取替タイミングなどや、ユーザからの指示があったタイミングがこれに当たる。
Further, the
制御部105は、カメラ102の撮影画像を解析した結果に基づいて、クーラント噴射部101を制御し、効果的かつ効率的に、切屑にクーラントを噴射する。
The
なお、導出部104は、噴射方法モデル107を用いずに、補正量Cを、切屑位置141に応じて導出してもよい。例えば、導出部104は、切屑位置141と補正量Cとを対応付けて記憶する記憶部と、クーラント噴射後の切屑位置141の変化に応じて、記憶部に記憶された補正量Cを更新する更新部と、を有してもよい。ここで、補正量Cとは、クーラントノズル111の方向を示すベクトルが工作機械の底面とぶつかる位置を噴射目標位置142とした場合、噴射目標位置142と切屑位置141との差分であり、平面距離である。噴射目標位置142と切屑位置141は、工作機械100の底面におけるXZ平面上の位置で定義することができる。ただし、補正量Cの定義はこれに限定されるものではなく、例えばクーラントノズル111の方向と、クーラントノズル111の位置と切屑位置とを結ぶ方向とがなす角度であってもよい。導出部104は、補正量Cを、クーラントノズル111の位置と切屑位置141との距離に応じて導出してもよい。クーラントノズル111そのものを移動できる構成の場合、導出部104は、クーラントノズル111の移動速度を加味して、補正量Cを導出してもよい。
The
導出部104は、補正量Cを、さらにクーラント噴射部101によるクーラント112の噴射圧に応じて導出してもよい。例えば、クーラント112の噴射圧が高ければ、噴射目標位置142と、クーラントの到着位置143との差分が小さくなるので、補正量Cが小さくなるように導出すればよい。
The lead-out
また、図2に示すように、切屑位置141が壁201に近い場合には、壁201に向けて噴射され、反射したクーラント112が、切屑110をシュータ120に移動させるように、導出部104が、補正量Cを導出する。同様に、図3に示すように、切屑110が工作機械100のコーナー301に固まっている場合には、クーラント112がコーナー301に向けて噴射され、反射したクーラント112が切屑110をシュータ120に移動させるように、導出部104が、補正量Cを導出する。
Further, as shown in FIG. 2, when the
導出部104は、さらに、切屑位置141に基づいて、クーラント112の噴射圧を導出してもよい。具体的には、切屑位置141がクーラントノズル111から遠ければ、強い噴射圧を導出し、近ければ弱い噴射圧を導出してもよい。制御部105は、導出した噴射圧でクーラント112を噴射するようにクーラント噴射部101を制御する。
The lead-out
導出部104は、さらに、切屑位置141に応じて、クーラント112の拡散レベルや動かし方を導出してもよい。例えば、図4の左図に示すように、導出部104および制御部105は、切屑位置141が壁401に沿って広がって分布している場合、クーラント112の到達位置が壁401に沿ってジグザグに往復動するようにクーラントノズル111を動かして、切屑110を壁から離れるように制御してもよい。また例えば、図4の右図に示すように導出部104および制御部105は、切屑位置141が壁401に沿って広がって分布している場合、クーラント112が壁401に沿って広範囲に拡散するように噴射させて、切屑110を壁から離れるように制御してもよい。
The lead-out
制御部105は、クーラントポンプ106を制御しつつ、クーラントポンプ106の動きに連動して、カメラ102の撮影を制御する。制御部105は、クーラントポンプ106を制御してクーラント112の噴射を停止させた後、カメラ102を制御して撮像を行い、撮像後にクーラントを再度噴射するようにクーラントポンプ106を制御する。
The
制御部105は、例えば、ATC(Auto Tool Changer)による工具の取替タイミングに合わせて、クーラントポンプ106をオフにしてクーラント112の噴射を停止させ、その停止時間に合わせて切屑の撮影を行う。
For example, the
図5は、切屑検出部103の内部構成を説明するためのブロック図である。切屑検出部103は、演算処理部501とストレージ502とタッチパネル503とを備える。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the internal configuration of the
演算処理部501は、各種の演算処理を実行し、各種の機能を実現する。ストレージ502は、各種のデータを記憶するとともに、演算処理部501が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能する。具体的に、ストレージ502は、切屑検出プログラム521と、判定用パラメータ523と、判定結果524と、洗浄条件525と、洗浄回数526と機内画像527とを記憶する。ここでは切屑検出部103の内部にストレージ502を設けているが、外部サーバに用意されたストレージから、ネットワークを介して切屑検出部103に各種データが提供されてもよい。
The
タッチパネル503は、ユーザからの指示入力を受け付ける入力機能と、切屑の判定結果等を表示する表示機能とを備える。
The
切屑検出プログラム521は、学習・推論モデルに判定用パラメータ523を適用してなる切屑判定モデル522を採用する。判定用パラメータ523は、切屑を検出するためのパラメータであり、部分画像と切屑に関する情報を教師データとして用いて、学習・推論モデルに事前学習させて得られる。
The
判定用パラメータ523は、複数の異なるメッシュサイズごとに記憶されている。また、ストレージ502には、切屑判定モデル522の学習効率等の特性を左右する学習パラメータ(不図示)が別途記憶されている。
The
判定結果524は、機内画像527をメッシュに分割した部分画像のそれぞれ(メッシュエリアに対応)について切屑検出プログラムを実行した結果である。
The
切屑判定モデル522は、図6に示すように、判定結果524として、部分画像601ごとに、切屑の洗浄のし易さを示す「クラス」を導き出す。この「クラス」は、切屑の量、密集度合、大きさ、長さ、形状等を総合的に勘案して決定される。具体的には、切屑が少ない、散在している、小さい、短い、引っ掛かり難い等のように、洗浄し易い状態であるほど低いクラスとし、切屑が多い、密集している、大きい、長い、引っ掛かり易い等のように、洗浄し難い状態であるほど高いクラスとして分類される。クラスごとに、そのクラスの確率が判定結果524として記憶される。例えば、切屑がない「クラス0」と、切屑が少ない「クラス1」と、切屑が多い「クラス2」の3クラスが設定されている場合、部分画像601ごとに、「クラス0」である確率P0と、「クラス1」である確率P1と、「クラス2」である確率P2とが記憶される。なお、判定結果524は、クラスごとの確率に限定されるものではなく、最も確率の高いクラスを単純に判定結果として記憶してもよい。
As shown in FIG. 6, the
図5に戻り、洗浄条件525は、切屑の洗浄が必要か否かを判定するための条件である。洗浄条件525として、各部分画像の位置とクラスごとの確率と、を組み合わせた条件が設定されている。例えば、上述した3クラスが設定されている場合には、以下のような洗浄条件(1)~(4)を降順に評価することにより、効率的で高性能な洗浄判定アルゴリズムが実現される。(1)P0,P1,P2のうち、最大値がP2である:洗浄する(2)P1+P2≧99%である:洗浄する(3)メッシュエリアがテーブル12上であり、かつ、P1+P2≧P0である:洗浄する(4)上記条件(1)~(3)に該当しない:洗浄しない
例えば、上述した最も単純化された2クラスが設定されている場合は、メッシュエリアの位置に関わらず、クラス0(切屑なし)であれば洗浄せず、クラス1(切屑あり)であれば洗浄する、という洗浄条件を設定してもよい。
Returning to FIG. 5, the
例えば、洗浄回数526は、機内を連続して洗浄した回数である連続洗浄回数と、各メッシュエリアを連続して洗浄した回数である局所連続洗浄回数とを含む
演算処理部501は、例えばCPU(Central Processing Unit)によって構成されている。演算処理部501は、切屑検出プログラム521を実行することにより、駆動制御部511、撮像制御部512、メッシュ分割部513、切屑判定部514、洗浄処理部515、ティーチング処理部516、追加学習部517およびクーラント制御部518として機能する。
For example, the number of
駆動制御部511は、カメラ102としてATCカメラを使用する場合、自動工具交換装置(Automatic Tool Changer:ATC)を制御し、工具をATCカメラに交換させる。
When the ATC camera is used as the
撮像制御部512は、あらかじめ設定した撮影タイミングでカメラ102に撮影制御信号を出力し、機内画像527を取得してストレージ502に記憶する。撮影タイミングは、工程と工程との間、工具交換時、一定時間間隔、所定の加工量に達したタイミング等である。
The image
メッシュ分割部513は、機内画像を複数の部分画像に分割処理する。これにより、切屑の検出を簡単化かつ高精度化することができる。
The
切屑の外形を構成するエッジ(稜線)は、比較的複雑で不規則である。当該特徴は、多数の切屑が堆積して折り重なり、個々の形状が認識できないような状態においても失われることがない。一方、切屑の背景となるワークや治具については、一般的に、切屑のような不規則性はない。そこで、メッシュ分割部513は、切屑、ワークおよび治具の各サイズに基づいて、決定されたサイズの部分画像に分割する。これより、ワークや治具のエッジ形状と切屑とが識別しやすくなり、誤検出が低減される。メッシュは碁盤目状に限定されるものではなく、菱形、三角形、ハニカム形状等であってもよい。また、機内画像の全てを部分画像に分割する必要はなく、切屑の検出が必要なエリアのみを分割してもよい。
The edges that make up the outer shape of the chips are relatively complex and irregular. This feature is not lost even when a large number of chips are piled up and folded, and individual shapes cannot be recognized. On the other hand, the work or jig that is the background of the chips generally does not have the irregularity of the chips. Therefore, the
切屑判定部514は、各部分画像に対して、ノイズの除去処理や、画像サイズの変換処理等のような、判定精度を向上させるための前処理を実行する。その後、切屑判定部514は、部分画像のそれぞれについて、切屑検出プログラム521を実行することにより、切屑判定モデル522を用いて切屑の有無を判定し、判定結果524を保存する。
The
切屑判定部514は、例えば、環境変化に比較的強いディープラーニング手法のうち、とりわけ画像のクラス分類に特化したモデルである畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network:CNN)を用いる。ただし、これに限定されるものではなく、他の機械学習アルゴリズムを用いてもよい。
The
例えば、サポートベクターマシン(SVM:support vector machine)等のように、画像ではない入力データを用いる機械学習アルゴリズムを使用する場合、部分画像に対してフィルタ処理等を実行し、各部分画像が有する形状特徴量を算出する。そして、当該形状特徴量を学習済の切屑判定モデルに入力することにより、部分画像のそれぞれについてクラスを判定してもよい。さらに決定的アルゴリズムのような非機械学習アルゴリズムを使用してもよい。例えば、部分画像は、切屑が多いほど複雑になり、高い画像周波数成分が多くなる傾向がある。そこで、切屑判定部514は、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)等の周波数解析を実行し、各部分画像のスペクトル統計量を判定用パラメータとを比較して、クラスを判定してもよい。ただし、高速フーリエ変換は環境依存度が高く、部分画像内に切屑以外の小さなネジ穴や、クーラントの飛沫等が撮像されていると、高周波成分が多くなり、誤判定しやすくなる。このため、切屑がない状態でのエリア全体画像をあらかじめ用意しておき、これと判定対象であるエリア全体画像との差分画像をメッシュ分割し、高速フーリエ変換することにより、環境依存成分を排除してもよい。
For example, when using a machine learning algorithm that uses input data that is not an image, such as a support vector machine (SVM), a filter process or the like is executed on the partial image, and the shape of each partial image. Calculate the feature amount. Then, the class may be determined for each of the partial images by inputting the shape feature amount into the trained chip determination model. Further, a non-machine learning algorithm such as a deterministic algorithm may be used. For example, a partial image tends to be more complex with more chips and more high image frequency components. Therefore, the
洗浄処理部515は、部分画像のそれぞれについて、切屑の洗浄が必要か否かを判定し、クーラントポンプ106を駆動して洗浄を行なう。洗浄処理部515は、記憶されている洗浄条件525と、各部分画像の判定結果524とを比較する。そして、洗浄条件525を満たす部分画像については洗浄が必要と判定する。洗浄処理部515は、洗浄が必要と判定すると、クーラント噴射部101を制御して切屑の洗浄を行わせる。洗浄処理部515は、洗浄が必要と判定された部分画像に対応するメッシュエリアの位置(工作機械100内における実際の位置)を算出し、当該メッシュエリアに向けて、クーラント噴射部101から洗浄液を噴射させる。
The
なお、メッシュエリアの位置は、例えば、エリア全体画像を格納する画像メモリ(図示せず)を工作機械100内の座標系に対応させておくことにより、特定することができる。クーラント噴射部101はプログラマブルなクーラントノズル111を用いて、噴射方向を変えながら、洗浄が必要と判定された全てのメッシュエリアに対してクーラントを噴射する。
The position of the mesh area can be specified, for example, by making an image memory (not shown) for storing an image of the entire area correspond to the coordinate system in the
洗浄処理部515は、洗浄動作を実行するたびに、洗浄回数526を更新し、洗浄回数526が、所定の閾値未満の場合には洗浄を実施する。一方、洗浄回数526(連続洗浄回数および局所連続洗浄回数のうち少なくとも一方)が、所定の閾値に到達した場合には、所定の異常時処理を実行する。
The
異常時処理は、自動洗浄動作がいつまでも終了しない事態を回避するための処理であれば特に限定されるものではなく、例えば、工作機械100の運転を停止するとともにアラームを報知してもよい。あるいは、閾値に到達した旨を記録、通知するとともに、そのメッシュエリアの洗浄はあらかじめユーザが設定した「洗浄中断期間」だけ中断し、他のメッシュエリアの洗浄や工作機械100の運転は継続してもよい。なお、洗浄回数526の閾値は、ユーザによって設定可能に構成されている。洗浄回数526が所定の閾値に達した場合には、その位置の切屑に対して選択された噴射方法(補正量Cや噴射圧や拡散レベル、動かし方など)が誤っている可能性がある。この場合には、他の噴射方法を試すことにより、噴射方法モデル107を更新してもよい。
The processing at the time of abnormality is not particularly limited as long as it is a processing for avoiding a situation in which the automatic cleaning operation is not terminated indefinitely. For example, the operation of the
ティーチング処理部516は、各部分画像の判定結果524をストレージ502から読み出し、タッチパネル503に表示させる。具体的には、各部分画像を判定結果が識別可能な態様(例えば異なる判定結果ごとに異なる色)で表示する。例えば、クラス0(切屑なし)の判定確率P0、およびクラス1(切屑あり)の判定確率P1の値によって、以下に示す4グループに分類され、異なる色でマスクされる。
The
グループ1:P1が0~30%(P0が70~100%):赤色
グループ2:P1が30~50%(P0が50~70%):青色
グループ3:P1が50~70%(P0が30~50%):緑色
グループ4:P1が70~100%(P0が0~30%):黄色
画像から判定結果を確認したユーザは、誤って判定されている任意の部分画像をタッチ選択し、正しい判定結果(別の色)を入力することができる。例えば、グループ2に色分けされている部分画像を、グループ1に、グループ3に色分けされている部分画像をグループ4に分類するなど、といった変更を行なうことができる。ティーチング処理部516は、ユーザによる判定結果の変更入力に応じて、判定結果524を訂正する。
Group 1: P1 is 0 to 30% (P0 is 70 to 100%): Red Group 2: P1 is 30 to 50% (P0 is 50 to 70%): Blue Group 3: P1 is 50 to 70% (P0 is) 30 to 50%): Green Group 4: P1 is 70 to 100% (P0 is 0 to 30%): Yellow The user who confirms the judgment result from the image touch-selects any partial image that is erroneously judged. , You can enter the correct judgment result (different color). For example, the partial images color-coded into group 2 can be classified into group 1, and the partial images color-coded into group 3 can be classified into group 4. The
追加学習部517は、新たな教師データを用いて追加学習を行う。追加学習部517は、ティーチング処理部516によって訂正された判定結果(ユーザによる正しい切屑検出結果)を教師データとして、切屑判定モデル522に追加学習を実行させる。そして、追加学習の結果に応じて判定用パラメータ523を更新する。追加学習部517をネットワーク上の学習サーバに教師データをアップロードして追加学習させ、得られた判定用パラメータで切屑判定モデル522を更新してもよい。追加学習部517は、ティーチングモードの終了後、所定のタイミングでバックグラウンドで追加学習を開始し、訂正された判定結果を反映させた判定用パラメータを生成し更新するとともに、切屑判定モデル522を更新する。
The
クーラント制御部518は、制御部105を介してクーラントポンプ106を制御する。具体的には、機内の状況をそのまま撮像してタッチパネル503に表示する観察モードや、切屑検出部103で切屑を検出する切屑検出モードでは、クーラントポンプ106をオフにする。
The
以上、本実施形態によれば、クーラントの噴射方法を学習することで効果的に切屑を除去することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to effectively remove chips by learning the method of injecting the coolant.
[他の実施形態]
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的範囲で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。
[Other embodiments]
Although the invention of the present application has been described above with reference to the embodiments, the invention of the present application is not limited to the above-described embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the technical scope of the present invention. Also included in the technical scope of the invention are systems or devices in any combination of the different features contained in each embodiment.
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に供給され、内蔵されたプロセッサによって実行される場合にも適用可能である。本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるサーバも、プログラムを実行するプロセッサも本発明の技術的範囲に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)は本発明の技術的範囲に含まれる。 Further, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices, or may be applied to a single device. Further, the present invention is also applicable when an information processing program that realizes the functions of the embodiment is supplied to a system or an apparatus and executed by a built-in processor. In order to realize the functions of the present invention on a computer, the technical scope of the present invention includes a program installed in the computer, a medium containing the program, a server for downloading the program, and a processor for executing the program. .. In particular, at least a non-transitory computer readable medium containing a program that causes a computer to execute the processing steps included in the above-described embodiment is included in the technical scope of the present invention.
なお、導出部104は、噴射方法モデル107を用いずに、補正量Cを、切屑位置141に応じて導出してもよい。例えば、導出部104は、切屑位置141と補正量Cとを対応付けて記憶する記憶部と、クーラント噴射後の切屑位置141の変化に応じて、記憶部に記憶された補正量Cを更新する更新部と、を有してもよい。ここで、補正量Cとは、クーラントノズル111の方向を示すベクトルが工作機械の底面と平行な平面(底面自体を含む)とぶつかる位置を噴射目標位置142とした場合、噴射目標位置142と切屑位置141との差分であり、平面距離である。噴射目標位置142と切屑位置141は、工作機械100の底面におけるXZ平面上の位置で定義することができる。ただし、補正量Cの定義はこれに限定されるものではなく、例えばクーラントノズル111の方向と、クーラントノズル111の位置と切屑位置とを結ぶ方向とがなす角度であってもよい。導出部104は、補正量Cを、クーラントノズル111の位置と切屑位置141との距離に応じて導出してもよい。クーラントノズル111そのものを移動できる構成の場合、導出部104は、クーラントノズル111の移動速度を加味して、補正量Cを導出してもよい。
The
Claims (10)
工作機械の内部を撮像する撮像部と、
前記撮像部から取得した撮像画像に基づいて工作機械内部の切屑位置を検出する切屑検出部と、
前記流体の噴射目標位置の前記切屑位置からの補正量を、前記切屑位置に応じて導出する導出部と、
前記補正量を用いて、前記ノズルによる流体の噴射方向を制御する制御部と、
を備えた工作機械。 A fluid injection unit equipped with a nozzle that can control the injection direction of the fluid,
An image pickup unit that captures the inside of a machine tool,
A chip detection unit that detects the chip position inside the machine tool based on the captured image acquired from the image pickup unit, and a chip detection unit.
A derivation unit that derives the correction amount of the injection target position of the fluid from the chip position according to the chip position.
A control unit that controls the injection direction of the fluid by the nozzle using the correction amount, and
Machine tool equipped with.
前記制御部は、導出した前記噴射圧で流体を噴射するように前記流体噴射部を制御する、または、
(b)前記導出部は、さらに、前記切屑位置に応じて、前記流体が到達する領域の形状または面積で定義される拡散レベルを導出し、
前記制御部は、導出した前記拡散レベルで前記流体を噴射するように前記流体噴射部を制御する、または、
(c)前記導出部は、さらに、前記切屑位置に応じて、前記ノズルの動かし方を導出し、
前記制御部は、導出した前記動かし方で前記ノズルを動かすように前記流体噴射部を制御する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工作機械。 (A) The derivation unit further derives the injection pressure of the fluid according to the chip position.
The control unit controls or controls the fluid injection unit so as to inject the fluid at the derived injection pressure.
(B) The derivation unit further derives a diffusion level defined by the shape or area of the region reached by the fluid, depending on the chip position.
The control unit controls or controls the fluid injection unit so as to inject the fluid at the derived diffusion level.
(C) The derivation unit further derives how to move the nozzle according to the chip position.
The machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit controls the fluid injection unit so as to move the nozzle by the derived movement method.
工作機械の内部を撮像する撮像部と、
前記撮像部から取得した撮像画像に基づいて工作機械内部の切屑位置を検出する切屑検出部と、
切屑位置と、過去に噴射した流体の噴射方法と、流体噴射後の切屑位置の変化とを教師データとして機械学習することにより生成された噴射方法モデルを用いて、前記切屑位置から予測される、流体を噴射すべき噴射方法を導出する導出部と、
を備えた工作機械。 A fluid injection unit equipped with a nozzle that can control the fluid injection method,
An image pickup unit that captures the inside of a machine tool,
A chip detection unit that detects the chip position inside the machine tool based on the captured image acquired from the image pickup unit, and a chip detection unit.
Predicted from the chip position using an injection method model generated by machine learning the chip position, the injection method of the fluid injected in the past, and the change in the chip position after the fluid injection as teacher data. A derivation unit that derives the injection method to inject the fluid, and
Machine tool equipped with.
工作機械の内部を撮像する撮像部と、
前記撮像部から取得した撮像画像に基づいて工作機械内部の切屑位置を検出する切屑検出部と、
を備えた工作機械の制御方法であって、
前記流体の噴射方向の前記切屑位置からの補正量を、前記切屑位置に応じて導出する導出ステップと、
前記補正量を用いて、前記ノズルの向きを制御する制御ステップと、
をを含む工作機械の制御方法。 A fluid injection unit equipped with a nozzle that can control the injection direction of the fluid,
An image pickup unit that captures the inside of a machine tool,
A chip detection unit that detects the chip position inside the machine tool based on the captured image acquired from the image pickup unit, and a chip detection unit.
It is a control method of a machine tool equipped with
A derivation step for deriving a correction amount from the chip position in the injection direction of the fluid according to the chip position, and a derivation step.
A control step that controls the direction of the nozzle using the correction amount, and
How to control machine tools, including.
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